45. Multifaktoriální znaky a heritabilita

45. Multifaktoriální znaky a heritabilita

• multifaktoriálně podmíněný znak je znak podmíněný kombinací genetických i negenetických faktorů, kdy obě skupiny faktorů mají samy o sobě jen částečný účinek

• jedná se o polygenní dědičnost, kde je však vliv zevních faktorů na finální podobu znaku

• polygenní dědičnost – kvantitativní znak (jakýkoliv měřitelný – výška, IQ apod.) je podmíněn interakcí polygenů s prostředím

  • polygeny = geny malého účinku

  • čím více genů se podílí na utváření znaku, tím více fenotypových tříd (s menšími rozdíly) se vyštěpuje (manifestuje)

  • aditivní genové působení je pouhé přidávání efektů každé alely v genotypu k determinování celkového efektu na fenotyp – ve výsledném fenotypu se účinek sčítá

  • jako multiplikativní účinky se označuje takový vztah mezi alelami polygenního systému, kdy se účinky aktivních alel násobí

  • vzniká kontinuální, plynulá proměnlivost – Gaussova křivka normálního rozložení

• podíl genetické informace na celkové variaci fenotypu se označuje jako heritabilita (dědivost)

• multifaktoriálně dědičné znaky nemají typický rodokmen, rizika postižení pro příbuzné jsou přímo závislá na:

  • frekvenci choroby v dané populaci

  • koeficientu příbuznosti k postiženému

  • počtu postižených příbuzných

  • stupni závažnosti postižení

  • pohlaví, v příp. kdy jsou populační četnosti postižení mužů a žen různé

  • faktorech prostředí

• relativní riziko postižení komplexním polygenním znakem udává, kolikrát větší pravděpodobnost postižení nese zkoumaný jedinec či skupina jedinců oproti obecné populační zátěži

• Edwardsonův vzorec odhaduje absolutní riziko postižení komplexním polygenním znakem/chorobou v případě, že byla v rodině zaznamenána (v případě že ne, pak riziko výskytu je rovné riziku populačnímu)

f – frekvence výskytu daného znaky v populaci

n – počet příbuzných I. stupně postižených danou chorobou/majících daný znak

• příklady:

  • ischemická choroba srdeční

  • asthma bronchiale

• heritabilita (dědivost) = míra uplatnění genotypu na hodnotě kvantitativního znaku

  • lze ji vyjádřit koeficientem dědivosti, který udává, do jaké míry se na konečné variabilitě znaku podílí složka dědičná a složka prostředí

VG – variabilita genetických faktorů - genotypu

VP – variabilita fenotypu

VP = VG + VE (variabilita prostředí)

H2 – může nabývat hodnot od 0 do 1 – 0 = 0% vliv genů na daný fenotyp, 1 = 100% vliv genů

Hodnocení heritability

• odhadnout heritabilitu můžeme pomocí rozptylu F1 a F2 generací

• podle Mendelova zákona o uniformitě F1 generace víme, že rozptyl fenotypu F1 generace je daný pouze faktory vnějšího prostředí, zatímco na rozptylu fenotypu F2 generace se podílí i rozdílný genotyp

• odhad provedeme podle následujícího vzorce:

• VF1,F2 jsou rozptyly fenotypů F1 a F2 generace.